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2010年高考物理试题分类汇编——电磁感应
(全国卷1)17.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5?10?5T。 一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视 为导体)流过。设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是 A.河北岸的电势较高 B.河南岸的电势较高 C.电压表记录的电压为9mV D.电压表记录的电压为5mV 【答案】BD
【解析】海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割 竖直向下的磁场。根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D对C错。
?5?3根据法拉第电磁感应定律E?BLv?4.5?10?100?2?9?10V, B对A错。
【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。
(全国卷2)18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于 纸面向里,磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线 圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的 距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd,则
A.Fd>Fc>Fb B.Fc 【答案】D 【解析】线圈从a到b做自由落体运动,在b点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培 力Fb,由于线圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线 圈中磁通量不变不产生感应电流,在c处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速, 因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b处,答案D。 【命题意图与考点定位】线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解。 (新课标卷)21.如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的 端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细 直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒若海教育网(http://www.ruohai.net) 第 1 页 共 10 页 (http://down.ruohai.net) 教 育 下 载 若海教育网(ruohai.net) 致力于为教育行业提供免费资讯和资源共享服务 下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2,忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是 A、E1>E2,a端为正 B、E1>E2,b端为正 C、E1 答案:B 【解析】本体考查通电自感,与互动变阻器R串联的L2,没有自感直接变亮,电流变 化图像和A中图线,CD错误。与带铁芯的电感线圈串联的L1,自感强电流逐渐变大, B正确。 (江苏卷)2、一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的若海教育网(http://www.ruohai.net) 第 2 页 共 10 页 (http://down.ruohai.net) 教 育 下 载 若海教育网(ruohai.net) 致力于为教育行业提供免费资讯和资源共享服务 面积不变,将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为 (A) 12 (B)1 (C)2 (D)4 2.B 难度:易 本题考查电磁感应定律的应用 【解析】 E1=S E2?2B?St?Bt???SBSt2B-Bt=BSt ,大小相等,选B。 (江苏卷)4.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是 选B 考查自感和电压图象。 难度:难 【解析】开关闭合时,线圈的自感阻碍作用,可看做电阻,线圈电阻逐渐减小,并联电路电阻逐渐减小。电压UAB逐渐减小;开关闭合后再断开时,线圈的感应电流与原电流方向相同,形成回路,灯泡的电流与原来相反,并逐渐减小到0,所以本题选B。 (江苏卷)13.(15分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L, 一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求: 若海教育网(http://www.ruohai.net) 第 3 页 共 10 页 (http://down.ruohai.net) 教育下载 若海教育网(ruohai.net) 致力于为教育行业提供免费资讯和资源共享服务 (1)磁感应强度的大小B; (2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v; (3)流经电流表电流的最大值Im 解析: (1)电流稳定后,道题棒做匀速运动 BIL?解得B?mgILm g ① ② (2)感应电动势 E=BLv ③ 电影电流I?ER IRmg2由②③④式解得v? (3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为vm 机械能守恒 12mvm?mgh 2感应电动势的最大值Em?BLvm 感应电流的最大值Im?mg2ghIREmR 解得 Im? 本题考查电磁感应的规律和电磁感应与力学的综合。难度:难。 (广东卷)16. 如图5所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导 轨从MN处匀速运动到M'N'的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能 正确的是 若海教育网(http://www.ruohai.net) 第 4 页 共 10 页 (http://down.ruohai.net) 教 育 下 载 若海教育网(ruohai.net) 致力于为教育行业提供免费资讯和资源共享服务 答案:A 解析:MN只有进入磁场中才切割磁感线,因而只有中间过程有感应电动势,选A。 (山东卷)21.如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且 垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合 回路abcd,回路在纸面内以恒定速度?0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时 A.穿过回路的磁通量为零 B.回路中感应电动势大小为2Bl?0 C.回路中感应电流的方向为顺时针方向 D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 答案:ACD 解析:根据右手定则,回来中感应电流的方向为逆时针方向。 本题考查电磁感应、磁通量、右手定则,安培力,左手定则等基本知识。 难度:易。 (上海物理)19. 如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于 光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L,边长为L的正方形框abcd的bc 边紧靠磁场边缘置于桌面上,使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以 逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图 若海教育网(http://www.ruohai.net) 第 5 页 共 10 页 (http://down.ruohai.net) 教育下载